x線基本知識(shí)醫(yī)學(xué)影像檢查技術(shù)學(xué)本科

1、第二章 X線基本知識(shí),第一節(jié)　X線產(chǎn)生及特性,一、X線的發(fā)現(xiàn),1895年11月8日，德國物理學(xué)家倫琴（Rontgen）在研究陰極射線管氣體放電時(shí)，發(fā)現(xiàn)附近涂有鉑氰化鋇的紙板上能發(fā)出肉眼可見的熒光,并且將手置于陰極射線管與鉑氰化鋇板之間，在紙板上顯示出手的輪廓及骨骼影像。倫琴推斷這是一種特殊的射線，由于當(dāng)時(shí)對這種射線的性質(zhì)不清楚，便借用數(shù)學(xué)上代表未知數(shù)的符號(hào)“X”來代替，稱之為X射線（X-ray）。后人又稱之為倫琴射線。,二、X線產(chǎn)生

2、的條件,（1）電子源—提供足夠數(shù)量的電子；（2）在真空條件下高電壓產(chǎn)生的強(qiáng)電場和高速運(yùn)動(dòng)的電子流； （3）適當(dāng)?shù)恼系K物（靶面）來接受高速運(yùn)動(dòng)電子所帶的能量，使高速電子所帶的動(dòng)能部分轉(zhuǎn)變?yōu)閄線能。,若靶面物質(zhì)原子序數(shù)較低，其內(nèi)層電子結(jié)合能小，高速電子撞擊原子內(nèi)層電子所產(chǎn)生的X線能量小、波長較長；原子序數(shù)較高的元素如鎢，其原子內(nèi)層電子結(jié)合能大，當(dāng)高速電子撞擊時(shí)，便產(chǎn)生波長短、能量大的X線。,現(xiàn)用于X線診斷與治療的X線管靶面絕大多數(shù)是由原

3、子序數(shù)較高的鎢制成的。 有些具有特殊用途如用于軟組織攝影（乳腺攝影），X線管靶面是由原子序數(shù)較低的金屬(如鉬、銠等)制成的，它能產(chǎn)生波長較長的X射線，稱之軟射線。,三、X線的本質(zhì),X線即屬于電磁輻射的一種，和其它光線一樣，具有二象性：微粒性和波動(dòng)性。 X線的波長范圍約為6×10－11cm～5×10－6cm，由于醫(yī)學(xué)診斷用X線管管電壓通常在40kV～150kV之間，相應(yīng)的X線波長約為8×10－1

4、0cm～3.1×10－9cm，該波長范圍即為診斷范圍的波長。,,四、X線的質(zhì)與量,一般用于表示X線的硬度，即穿透物質(zhì)的能力，它代表光子的能量，有時(shí)也指在某一波長范圍內(nèi)X線光子的平均能量。 X線的質(zhì)僅與光子能量有關(guān)，能量越大，X線的波長越短，穿透力越強(qiáng)，則X線的質(zhì)越硬；反之，X線的硬度就小。在實(shí)際工作中，一般用管電壓(kV)數(shù)值間接表示X線的質(zhì)。,（一）X線的質(zhì),半價(jià)層： 有時(shí)也用半價(jià)層來表示X線質(zhì)。半價(jià)層（h

5、alf value layer，HVL）是指入射的X線強(qiáng)度減弱為原來的一半時(shí)某均勻吸收體的厚度。對同樣質(zhì)的X線來說，不同物質(zhì)的半價(jià)層不一樣。但就同一種物質(zhì)而言，半價(jià)層越厚，表示X線質(zhì)越硬；反之則軟。,（一）X線的質(zhì),指X線束中的光子數(shù)目，在實(shí)際工作中，常用X線管的管電流與照射時(shí)間的乘積毫安秒(mAs)來表示X線的量。 管電流越大，代表X線管中被加速的電子數(shù)目越多，電子撞擊陽極靶面產(chǎn)生的X線量越多，則X線強(qiáng)度越大。 X線照射

6、時(shí)間，是指球管產(chǎn)生X線的時(shí)間。顯然，X線的量與管電流及照射時(shí)間成正比。,（二）X線的量,五、X 線 效 應(yīng),X射線是一種電磁波，除具有電磁波的共同屬性外，由于其能量大，波長短，還具有以下幾方面的性質(zhì)：物理效應(yīng)（穿透作用、熒光作用、電離作用）、化學(xué)效應(yīng)（感光作用、著色作用）、生物效應(yīng)。,1．　穿透作用是指X線穿過物質(zhì)時(shí)不被吸收的本領(lǐng)。光子能量越大，產(chǎn)生X線波長越短，對物質(zhì)的穿透作用越強(qiáng)。物質(zhì)的原子序數(shù)高、密度大，吸收X線量多，X線穿透力

7、相對較弱；物質(zhì)原子序數(shù)低、密度小，吸收X線量少，X線穿透力相對較強(qiáng)。 X線對人體各組織穿透性的差異是X線醫(yī)學(xué)影像學(xué)的基礎(chǔ)。,（一）物理效應(yīng),2．熒光作用 某些熒光物質(zhì)（如鎢酸鈣、鉑氰化鋇、硫化鋅鎘及某些稀土元素等），受到X線照射時(shí)，能夠產(chǎn)生熒光，具有這種特性的物質(zhì)叫熒光物質(zhì)，使這種物質(zhì)發(fā)生熒光，稱熒光作用。 如：透視用的熒光屏，攝影中用的增感屏，影像增強(qiáng)器的輸入屏和輸出屏都是利用這種特性制成的。,（一）物理效應(yīng),1

8、．感光作用 X線照射到膠片，使膠片上的鹵化銀發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)，出現(xiàn)銀顆粒的沉淀，稱為X線的感光作用。由于X線穿透人體后的強(qiáng)度分布不同，使鹵化銀的感光度發(fā)生差異，經(jīng)顯影后產(chǎn)生一定的黑化度，顯示出人體不同密度的影像。 如人體的X線攝影檢查和工業(yè)探傷,（二）化學(xué)效應(yīng),2.著色作用 某些物質(zhì)如鉑氰化鋇、增感屏、鉛玻璃、水晶等，經(jīng)X線長時(shí)間照射后，其結(jié)晶體脫水漸漸改變顏色，發(fā)生脫水、著色，稱為著色作用（脫水作用）。,（二

9、）化學(xué)效應(yīng),生物細(xì)胞（增殖性細(xì)胞）經(jīng)一定量的X線照射后，可以產(chǎn)生抑制、損傷甚至壞死，即為X線的生物效應(yīng)。不同的組織細(xì)胞對X線的敏感性不同，會(huì)出現(xiàn)不同的反應(yīng)。 放射治療就是利用X線的生物效應(yīng)，對病變組織進(jìn)行一定量的X線照射，它也是射線工作者及受檢者應(yīng)注意防護(hù)的原因。,（三）生物效應(yīng),六、光學(xué)密度與感光效應(yīng),膠片中的感光乳劑（鹵化銀）在光（或輻射線）作用下致黑的程度稱為照片的密度，又稱光學(xué)密度或黑化度。 光學(xué)密度

10、是由于膠片上乳劑感光后，光量子被鹵化銀吸收，經(jīng)過化學(xué)處理，使鹵化銀還原，構(gòu)成黑色金屬銀的影像。吸收光線越多，鹵化銀沉積越多，照片就越黑；反之，鹵化銀沉積越少，照片越透明。,（一）光學(xué)密度,光學(xué)密度是形成X線影像的基礎(chǔ)，X線影像都是由黑白不同的密度組成。 密度可以根據(jù)透光率和阻光率來測量，入射光線強(qiáng)度為I，透射光強(qiáng)度為I0，則透光率為I0 / I ，阻光率為透光率的倒數(shù)，即I / I0 。 光學(xué)密度通常

11、以D表示，其值就是入射光線強(qiáng)度I與透射光強(qiáng)度I0之比的對數(shù)： D=lg I / I0,（一）光學(xué)密度,照片上的密度（被還原鹵化銀的多少）可以直接用光學(xué)密度計(jì)測量，但是需依賴人眼的識(shí)別能力來判斷，由于人眼對光學(xué)密度的識(shí)別范圍在0.25～2.0之間，因此該密度范圍即是診斷需要的密度范圍。,（二）照片密度,密度過高或過低均可影響影像質(zhì)量，借助強(qiáng)光燈可適當(dāng)提高識(shí)別高密度的能力。通常除了膠

12、片本底灰霧外，密度在0.3～1.5之間的照片影像，提供的診斷信息較豐富。不同攝影部位的標(biāo)準(zhǔn)X線影像，其密度值范圍不同。,（二）照片密度,1．照射量（mAs） 管電流與曝光時(shí)間的乘積毫安秒（mAs），是控制照片密度的主要因素。2．管電壓(kV) 照片的密度與管電壓的n次方成正比。n值在診斷用X線波段范圍內(nèi)通常為2～5。3. 攝影距離 在其它攝影條件不變時(shí)，照片的密度隨著焦-片距離（FFD）增加而減小。,（

13、三）照片密度的影響因素,4．被照體 照片影像密度隨被照體的厚度、密度增加和有效原子序數(shù)增高而降低。 5．照射野面積 X線照射被照體的面積越大，產(chǎn)生的散射線越多，膠片的灰霧度增加，使照片的密度也相應(yīng)地增加，但降低了對比度，影響了影像質(zhì)量。,（三）照片密度的影響因素,6．增感屏及增感屏-膠片組合　增感屏可提高膠片感光效應(yīng)數(shù)十倍，絕大部分的影像密度是由增感屏的熒光作用形成的。增感屏的增感作用，即對照片密度的提高能力，取決于增感屏的

14、增感率，增感率高獲得的影像密度大。 增感屏-膠片組合，感色性要一致。,（三）照片密度的影響因素,7．照片沖洗因素 對照片密度影響較大，主要因素有顯、定影液的性能，顯影溫度及顯影時(shí)間等。,（三）照片密度的影響因素,1）概念 X線穿過人體被檢組織后，使感光系統(tǒng)（屏-片系統(tǒng)）感光的效果，稱“感光效應(yīng)”,（四）感光效應(yīng),kVn · I · t · s · F · Z

15、 E = K· ————————— · e-ud R2 · D · B · Z / kV代表管電壓，n是管電壓的指數(shù)，I代表管電流，t代表曝光時(shí)間，s代表增感屏的增感率，F(xiàn)代表膠片感光度，Z代表靶物質(zhì)原子序數(shù)，R代表焦-片距，D代表照射野的面積，B代表濾線柵的曝光倍數(shù)， Z/代表被照體

16、的原子序數(shù)，e代表自然對數(shù)的底，u代表被照體的X線吸收系數(shù)，d代表被照體的厚度，k是常數(shù)。,感光效應(yīng) (E) 公式,主要有相對固定條件和變換因素。 （1）相對固定的條件： 電源設(shè)備，高壓發(fā)生裝置，設(shè)備總過濾（包括X線管壁、窗口過濾、絕緣油等）,濾線器，膠片特性，增感屏及增感屏-膠片組合等。（2）變換因素：指在具體選擇攝影條件時(shí)，主要對管電壓、管電流、時(shí)間和攝影距離四大因素的調(diào)節(jié)。,（五）影響感光效應(yīng)的因素,除了相對固定因素外，感光效

17、應(yīng)公式通常寫成（變換因素）： kVn · I · t E = K · —————— R2式中K是常數(shù)，kV代表管電壓，I代表管電流，T代表曝光時(shí)間，R代表焦－片距。感光效應(yīng)與管電壓（kV）的n次方成正比，與照射量(mAs)成正比，與焦－

18、片距（R）的平方成反比。,（五）影響感光效應(yīng)的因素,七、增感屏,一張X線照片影像的形成，X線的攝影作用僅僅是5%以下，而95%以上的效應(yīng)是由增感屏的熒光激發(fā)所致。 增感屏是利用X線激發(fā)熒光的特性，使屏上的化學(xué)物質(zhì)受X線的照射而發(fā)出熒光。,增感屏,增感屏是由以下四層組成：1.基層：基層為熒光物質(zhì)的支持體。2.熒光體層：是增感屏的核心物質(zhì)。3.保護(hù)層：保護(hù)熒光體不受損害。4.反射層：使熒光反射回膠片，提高了發(fā)光效率。 5.

19、吸收層：防止熒光反射到膠片，提高影像清晰度,（一）增感屏的結(jié)構(gòu),（二）增感屏的種類,增感屏可分為鎢酸鈣和稀土兩大類。 1.鎢酸鈣屏：這類增感屏使用已久，以增感速度的不同又分為：①低速增感屏②中速增感屏③高速增感屏④超高速增感屏、高電壓增感屏、一次多層攝影增感屏等。 鎢酸鈣屏是在X線激發(fā)下，轉(zhuǎn)換成藍(lán)色譜段可見光，對感藍(lán)膠片敏感，亦稱藍(lán)敏膠片用增感屏。,2.稀土增感屏：用稀土材料制成的增感屏，能大大地提高增感效率，可較鎢酸鈣屏增

20、加4～7倍，使X線曝光量顯著降低，為鎢酸鈣屏的1/4～1/7。可分為藍(lán)光和綠光系列。,（二）增感屏的種類,稀土增感屏根據(jù)熒光體的不同，可分為： （1）硫氧化物類：如硫氧化釓、硫氧化鑭、硫氧化釔等增感屏，受X線激發(fā)下轉(zhuǎn)換成綠色譜段可見光，對感綠膠片敏感。此類屏亦稱綠敏膠片增感屏。 （2）溴氧化物類：如溴氧化鑭、溴氧化釔等增感屏，受X線激發(fā)以后轉(zhuǎn)換成藍(lán)色譜段可見光，對感藍(lán)膠片敏感。,（二）增感屏的種類,稀土增感屏具有以下優(yōu)點(diǎn)：①增感效應(yīng)

21、增強(qiáng)、曝光量顯著降低；②顯著地減少X線幅射劑量，有利于對工作人員和X線檢查患者的防護(hù)；③小容量的X線機(jī)在應(yīng)用稀土增感屏后，能擴(kuò)大其使用范圍，減輕了X線機(jī)的負(fù)荷量和延長機(jī)器的使用壽命。,（二）增感屏的種類,1、增感率 在產(chǎn)生同樣攝影密度值1.0的條件下，不用增感屏與用增感屏所需X線照射量的比值稱該屏的增感率。 f= t0/t 式中f為增感率，t0為不用增感屏的照射量，t為使用增感屏的照射量。 增感率一般在40～95之

22、間。,（三）增感屏特性,2、增感速度 增感速度是各種增感屏之間增感率的比較。影響增感速度的因素： ①熒光顆粒的大?。虎跓晒怏w層厚度；③不同類型的熒光物質(zhì)；④溫度對增感速度的影響。,3、熒光體的光擴(kuò)散 增感屏的結(jié)晶體顆粒在受到X線照射后，每個(gè)晶體均成為一個(gè)發(fā)光光源向外散射熒光，使影像清晰度降低，稱為“熒光的光擴(kuò)散”。此現(xiàn)象與熒光結(jié)晶體顆粒大小及涂布厚度有關(guān)，結(jié)晶顆粒越大，涂布厚度越厚，則熒光的光擴(kuò)散現(xiàn)象也越顯著。,4、余輝

23、現(xiàn)象 當(dāng)X線照射停止時(shí)，增感屏上仍然繼續(xù)有熒光作用存在，這種熒光的繼續(xù)滯留稱為“余輝”。,5、分辨率是表示增感屏能清晰反映影像細(xì)節(jié)的最大能力的指標(biāo)。由于增感屏的材料和熒光性能的制約，增感屏分辨率遠(yuǎn)低于膠片分辨率，故對X線照片影像質(zhì)量影響較大。其次，采用不同熒光顆粒的增感屏，其分辨率也有差異，選用時(shí)應(yīng)加以注意。,分辨率,（四）增感屏對影像效果的影像,,1、影像對比度增加；2、影像清晰度下降。原因：熒光體是多面晶體，吸收X線而發(fā)的

24、熒光有擴(kuò)散現(xiàn)象，雙面增感屏的交疊效應(yīng)，即雙面增感屏（前屏和后屏）發(fā)光擴(kuò)散的熒光都能穿過膠片片基，使雙面乳劑感光；增感屏與膠片密著狀態(tài)不好；X線的斜射效應(yīng)。3、照片粒狀性變差，即照片上斑點(diǎn)增多。主要原因是增感屏的增感作用，使得X線量減少，X線光子“統(tǒng)計(jì)漲落”在照片上有了記錄的反應(yīng)，另外增感屏的結(jié)構(gòu)也有影響。,八、膠 片,X線膠片是獲得永久影像記錄的載體。醫(yī)用X線膠片是一種感光材料。其結(jié)構(gòu)由保護(hù)層、乳劑層、底層和片基組成。,（一）X線

25、膠片結(jié)構(gòu),包括：一般攝影用X線膠片、多幅相機(jī)和激光相機(jī)成像膠片、影像增強(qiáng)記錄膠片、特種膠片。,（二）X線膠片的種類,1、一般攝影用X線膠片，包括：①普通X線膠片：是X線攝影中應(yīng)用最廣泛的一種雙面涂布乳劑型的感光材料。由于自動(dòng)洗片機(jī)的普及，X線膠片又分為高溫快顯(GK)型、普通型和通用型。GK型適用于在高溫下洗片沖洗用，普通型適用于手工顯影用。,②口腔X線膠片：這是一種雙面涂布型的小尺寸x線膠片，主要規(guī)格為3cm×4cm，也有2

26、cm×3cm適用于兒童的，還有5.6cm×7.5cm適用于咬合的。 ③乳腺X線膠片：屬單面涂布乳劑型膠片，該膠片具有良好的清晰度和豐富的層次，近年來已有乳腺專用配套增感屏投入臨床使用，既可減少輻射劑量，又能使影像細(xì)節(jié)得到改善。,2、激光相機(jī)成像膠片：屬單面涂布乳劑型膠片，分氦氖激光型(HN型)和紅外激光型(IR型)兩種，共同特點(diǎn)是通過激光相機(jī)記錄激光掃描的數(shù)字成像，成像質(zhì)量高。,3、影像增強(qiáng)記錄膠片:主要包括熒光

27、電影膠片，屬單面涂布乳劑型膠片，可有不同的規(guī)格；熒光屏圖像及熒光縮影膠片，屬單藥膜膠片。適用于熒光屏下的瞄準(zhǔn)攝影(點(diǎn)片)或體檢熒光縮影，有卷片和頁片之分。,4、特種膠片主要包括：①直接反轉(zhuǎn)膠片，也稱復(fù)制片，其膠片特性曲線與原版膠片相反。直接反轉(zhuǎn)膠片的出現(xiàn)為放射學(xué)的發(fā)展、教學(xué)和科研工作提供了方便； ②輻射劑量測定用膠片，這是一種防護(hù)監(jiān)測用的測量X線或γ射線輻射劑量的膠片，特點(diǎn)是使用方便，便于隨身攜帶，除用于個(gè)人防護(hù)外，還可用于檢測防護(hù)設(shè)施

28、的外漏射線； ③清潔用膠片，這是一種自動(dòng)洗片機(jī)輥輪清潔用膠片，避免因洗片機(jī)本身的污物對照片產(chǎn)生人工偽影和污染。,（三）膠片的成像性能,直接決定和間接影響X線膠片成像質(zhì)量的因素，均稱膠片的成像性能參量。包括：①感光特性：感光材料的感光度、灰霧度、反差系數(shù)、平均斜率、最大密度、寬容度，這些參數(shù)通過感光測定獲得；②物理性能：用感光材料的熔點(diǎn)、厚度、保存性、感色性、色溫等參數(shù)表示；②影像質(zhì)量參數(shù)：用感光材料的粒度、分辨率、清晰度、

29、調(diào)制傳遞函數(shù)等參數(shù)表示，這些參數(shù)可通過像質(zhì)測定獲得。,膠片感光乳劑對不同顏色光波敏感性有差異。若鹵化銀乳劑對藍(lán)色光敏感，它最大吸收峰值為420nm，這類乳劑制成的膠片稱為藍(lán)敏膠片。若鹵化銀乳劑對黃色、綠色光敏感，稱這類膠片為綠敏片。感綠膠片吸收光譜的峰值在550nm。,（三）膠片的成像性能,（四）膠片特性曲線,所謂膠片特性曲線是描繪曝光量與所產(chǎn)生的密度值之間關(guān)系的曲線。該曲線不僅清楚地定量地表示出了不同曝光量與所產(chǎn)生的不同密

30、度值之間的對應(yīng)關(guān)系，而且還能表達(dá)出感光材料的感光特性，所以稱這條曲線為膠片特性曲線。,特性曲線由足部、直線部、肩部和反轉(zhuǎn)部組成。,1、足部：特性曲線開始部分，走行與橫坐標(biāo)近似平行，達(dá)到一定曝光量后，曲線開始漸漸沿弧形緩慢上升，此即足部。足部密度的上升與曝光量不成正比，曝光量增加很多，密度只有較小的增加，在此照片影像呈現(xiàn)為感光不足，分辨困難。特性曲線的起始A點(diǎn)的密度并不是零，雖然它沒有感光，但經(jīng)顯影加工后也會(huì)呈現(xiàn)出一定的密度值，此即膠片的

31、本底灰霧，也稱最小密度(Dmin)。它由片基灰霧 (BD)和乳劑灰霧(FogD)組成。,2、直線部：密度與曝光量的增加成正比，此時(shí)曲線沿一定的斜率直線上升，它在整個(gè)特性曲線中是曝光正確的部分，也是X線攝影力求應(yīng)用的部分。,3、肩部：密度隨曝光量的增加而增加，但不成比例，曝光量增加較多，密度上升較小，此部在照片影像上顯示為曝光過度，D點(diǎn)的密度值稱膠片可獲得的最大密度值。D點(diǎn)也稱肩頂。,4、反轉(zhuǎn)部：隨曝光量的增加，密度反而下降，影像密度

32、呈現(xiàn)逆轉(zhuǎn)。,特性曲線可提供感光材料的Dmin、感光度(S)、膠片γ值和平均斜率（G）等參數(shù)，以表示感光材料的感光性能。其中感光度(S)、膠片γ值和G值最重要。,是說明膠片感光速度快慢的量，其數(shù)值是指膠片得到密度值1.0時(shí)，所需曝光量的倒數(shù)值。若S表示感光度，H為膠片上達(dá)到密度值1所需的曝光量值，感光度表示為： S= 1/H 感光度決定于特性曲線在坐標(biāo)橫軸的位置，膠片的感光度越大，所需的曝光量越??；感光度小時(shí)，所需的曝光量

33、大。,（五）感光度（S）,是指膠片特性曲線直線部分的斜率，又稱反差系數(shù)，即直線部分延長線與橫座標(biāo)軸的夾角Q的正切值：γ＝tgθ γ值都大于1.0，目的在于提高照片影像的對比度。感光速度高的X線膠片，反差??；而感光速度低的X線膠片，反差大。,（六）膠片的γ值,（七）平均斜率,所謂平均斜率就是連接特性曲線上密度值為0.25十Dmin和2.0十Dmin兩點(diǎn)的直線與橫坐標(biāo)軸的夾角β的正切值。,（八）增感屏與膠片組合,增感屏與膠片的組合體系：

34、不同增感屏和不同膠片匹配使用，形成不同的屏-膠體系，根據(jù)其特點(diǎn)應(yīng)用于各種X線檢查中。由于增感屏吸收x線能后發(fā)射的熒光光譜峰值不同，有藍(lán)、綠熒光之分，不同膠片感光乳劑吸收熒光光譜范圍也有藍(lán)、綠之分。為求得最大的感光效應(yīng)，增感屏與膠片匹配恰當(dāng)，必須使發(fā)藍(lán)光的屏與吸收藍(lán)光膠片組合；發(fā)綠光的屏與吸收綠光的膠片組合，否則就匹配失敗，效果不好。,屏－片體系在整個(gè)X線信息影像形成與傳遞中，是將不可見的影像信息轉(zhuǎn)換成可見影像的重要手段。由此，屏—片體系

35、的信息傳遞功能自然影響著整個(gè)X線照片影像的質(zhì)量。,（八）增感屏與膠片組合,又稱T顆粒技術(shù)：一般X線膠片感光乳劑層中的晶狀體，多是大小不等的球狀顆粒，也有稱作馬鈴薯狀的。T顆粒膠片的感光乳劑層中的晶體成平板狀，特點(diǎn)是表面積大且平整，其平板長而薄，體積小，即顆粒小。其感色性為綠色或藍(lán)色光。性能是感光速度慢，成像清晰度高。,（九）扁平顆粒技術(shù),1、感光度增加l倍左右，曝光量可降低50％左右； 2、大幅度減小了交疊效應(yīng)。其原因是：扁平顆粒受

36、光面積大，且散射效應(yīng)減小，另外在T顆粒膠片的乳劑中加有一種品紅染料，吸收交疊效應(yīng)產(chǎn)生的熒光，它可以降低大約50％的光線交疊效應(yīng)，從而增加影像的清晰度；,（九）扁平顆粒技術(shù)的優(yōu)勢,3、提高沖洗速度。 扁平顆粒表面積大，更易接觸顯影液。,（九）扁平顆粒技術(shù),4、減少了照片斑點(diǎn)。T顆粒技術(shù)可使照射到膠片單位面積上的光子數(shù)并未減少，而且更加均勻，從而減少了量子斑點(diǎn)的產(chǎn)生。原因是， T顆粒技術(shù)有很高的X線吸收率和熒光轉(zhuǎn)換效率。T顆粒膠片感光度低

37、也就是為了解決這一特性的效果。,（九）扁平顆粒技術(shù),九、X線照片對比度,X線照射并透過三維空間的被檢體時(shí)，產(chǎn)生了眼睛觀察不到的X線影像信息，通過各種傳遞、變換等系統(tǒng)，影像信息顯示于膠片或熒光屏上，成為可見的光密度影像，即X線照片影像。這是X線信息影像形成、轉(zhuǎn)換、儲(chǔ)存和傳遞的復(fù)雜過程。,X線照片影像,X線穿過被照體后，由于人體組織結(jié)構(gòu)差異，對X線的吸收系數(shù)不同，透過肢體的 X線強(qiáng)度分布不均，即產(chǎn)生了X線對比度，此時(shí)已形成了X

38、線信息影像。 指X線透過被照體后，形成的X線強(qiáng)度差異。,（一）X線對比度,,1、產(chǎn)生X線對比度的原因： 1）物體的線性吸收系數(shù)； 2）物體厚度。,,2、影響X線對比度的原因的因素： ①人體的原子序數(shù)；②人體的密度；③人體厚度；④ X線的波長；⑤散射效應(yīng)。 這五個(gè)因素影響X線對比度。由于X線波長不因人體而變化，當(dāng)波長一定時(shí)，X線對比度就與λ無關(guān)系了。,（二）膠片對比度,X線對比度只有通過膠片或屏-片系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換才能識(shí)別，

39、膠片對X線對比度的放大能力，稱為膠片對比度。,（三）X線照片對比度,也稱光學(xué)對比度，是指照片影像上 相鄰兩點(diǎn)的密度差。,三者相互關(guān)系：照片對比度依存于被照體吸收X線的差異所產(chǎn)生的X線對比度，以及膠片對X線對比度的放大結(jié)果。,由X線管焦點(diǎn)發(fā)射出的X線，穿過被檢體（三維空間分布）時(shí)，受到被檢體各組織的吸收和散射，使透過后的X線強(qiáng)度分布形成了X線對比度；隨之到達(dá)屏－片系統(tǒng)或熒光屏、影像增強(qiáng)管的受光面，轉(zhuǎn)換成可見光強(qiáng)度的分布，并

40、傳遞給膠片，形成銀顆粒的空間分布，再經(jīng)顯影處理成為二維光學(xué)密度分布。形成光密度X線影像。一般把照片上的相鄰二處的密度差稱作光學(xué)對比度亦稱照片對比度。照片影像就是由無數(shù)的對比度構(gòu)成的。,（三）X線照片對比度,光學(xué)對比度（K）用數(shù)值計(jì)算時(shí)，等于相鄰兩點(diǎn)的密度（ D1、D2）之差。,（三）X線照片對比度,,式中I0代表入射光強(qiáng)度，I1、I2代表透過光強(qiáng)度。顯然，照片相鄰兩處的光學(xué)對比度就是透過光之比的對數(shù)值。X線照片影像要有足夠的對比度和

41、豐富的層次，對比度過高或過低，會(huì)導(dǎo)致影像信息的丟失，影響診斷的準(zhǔn)確性。,（三）X線照片對比度,（四）影響X線照片對比度的因素,影響X線照片對比度的因素很多，主要有膠片的γ值、被照體本身、射線因素等。,1.膠片γ值 膠片的γ值（膠片對比系數(shù)）表示膠片對X線對比度反應(yīng)能力的大小。應(yīng)用不同γ值的膠片攝影時(shí)，所得到的照片影像對比度不同。膠片γ值越高，表示對X線對比度的放大能力越大。一般X線膠片的γ值范圍在2.7～3.5之間。,（四）影響X線

42、照片對比度的因素,2．被照體自身因素 被照體組織內(nèi)的有效原子序數(shù)越高，光電吸收越多，X線對比度越高。若被照體的密度與厚度差異較大，透過肢體后的X線強(qiáng)度分布差異明顯，則照片影像具有較好的對比度；反之，照片影像對比度差。,（四）影響X線照片對比度的因素,3．射線因素　有些被照部位吸收X線的差異較小，導(dǎo)致照片影像對比度差，只有通過改變X線的質(zhì)或量來調(diào)整照片影像的對比度。,（四）影響X線照片對比度的因素,管電壓控制照片對比度。低千伏

43、攝影時(shí)，物質(zhì)對X線的吸收以光電吸收為主，原子序數(shù)所造成的吸收差異大，X線照片對比度高。當(dāng)管電壓增加時(shí)，穿透力增強(qiáng)，物質(zhì)對X線的光電吸收遞減，康普頓吸收遞增，原子序數(shù)所造成的吸收差異減小，導(dǎo)致X線照片對比度下降。,（四）影響X線照片對比度的因素,X線的量對照片對比度影響不大，但增加X線照射量，照片的影像密度值增加，使密度過低的部分對比度明顯好轉(zhuǎn)；反之，減少照射量，密度過高部分對比度也得到改善。,（四）影響X線照片對比度的因素,4、

44、散射線 由X線管發(fā)出的原發(fā)射線照射到人體和其它物體時(shí)，會(huì)產(chǎn)生許多波長較長、方向不定的散射線（它主要來自康普頓散射）。 散射線能使膠片產(chǎn)生灰霧，對照片對比度影響較大。 另：膠片保存時(shí)間太長、保管不當(dāng)、顯影操作不當(dāng)、暗室照明不安全等可使膠片產(chǎn)生灰霧。,（四）影響X線照片對比度的因素,十、X線攝影條件的基本因素,X線攝影條件的基本因素,kVn · I · t E = K · ————

45、—— R2,（一）管電壓的應(yīng)用,1、管電壓表示著X線的穿透力 X線具有穿透性，其穿透能力取決于管電壓。管電壓高產(chǎn)生的X線穿透力強(qiáng)，管電壓低產(chǎn)生的X線穿透力低。人體每一個(gè)攝影部位，都應(yīng)當(dāng)有一個(gè)適宜的管電壓數(shù)值。,2、管電壓控制著照片影像對比度 X線與物質(zhì)的相互作用形式，決定于X線的量。在X線攝影所涉及的能量范圍內(nèi)，主要作用形式是光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)。 隨著管電壓的

46、升高，X線能量加大，康普頓效應(yīng)增加，散射線含有率增加，照片對比度下降。當(dāng)管電壓較低時(shí)，作用形式中光電效應(yīng)所占比例加大，照片影像對比度加大。,3.感光效應(yīng)與管電壓的n次方成正比 n值隨管電壓的升高而下降： 60kV-80kV，n＝4.3； 80kV-100kV，n＝2.8；100kV-120kV，n＝2.6；120kV-140kV，n＝2.5 140kV-160kV，n＝2.0； 不使用增感屏?xí)r，n值一般在2以下。,（二

47、）管電壓和管電流的關(guān)系,其它因素固定，X線感光量(E)與管電壓和管電流的關(guān)系可用下式來表示： E＝Vn·Q＝Vn·mAs 如：攝取某部位所需的管電壓為Vl，管電流量為Ql（mAs），若所用新管電壓為V2，則新的管電流量Q2 （mAs）可用下式求出： Q2＝Vln/V2n·Ql＝kV·Ql 顯然，若求出管電壓系數(shù)kV，知道原來的Ql，則新的管電流量

48、Q2可求出。,關(guān)于管電壓指數(shù)n，在40～100kV之間取 n＝4，在100kV～150kV之間取n＝3。,（二）管電壓和管電流的關(guān)系,另外，管電壓波形不同，其輸出也有差異。概括地說，若在照片上獲得基本一致的效果，三相十二脈沖式所需管電壓比三相六脈沖和單相全波整流方式低。例如：用60kV的單相全波整流管電壓攝影，若改用三相六脈沖式的，只需55kV即可，而用三相十二脈沖式的，僅需要52kV就可以了。,（二）管電壓和管電流的關(guān)系,(三)管電

49、流和攝影時(shí)間,從X線管的瞬時(shí)負(fù)載曲線上，可找出對應(yīng)于管電壓和攝影時(shí)間的最大管電流。 在此限制下根據(jù)需要選擇適當(dāng)?shù)臄z影時(shí)間或確定容許管電流量。對于管電流和時(shí)間的選擇，還要充分考慮到被檢體的狀態(tài)。攝影時(shí)間的選擇，一般由被檢體的動(dòng)度決定的，身體運(yùn)動(dòng)幅度大，所產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)模糊大，因而在預(yù)計(jì)的動(dòng)態(tài)范圍內(nèi)，采用極短的曝光時(shí)間，就可將模糊控制在最小限度內(nèi)。,（四）攝影距離,焦點(diǎn)至膠片間的距離，簡稱焦-片距(focus film distance

50、，F(xiàn)FD)在攝影的有效范圍內(nèi)，膠片上得到的X線量與FFD的平方成反比。 攝影距離r和管電流量Q之間的關(guān)系，可用下式來表示： Q2＝R22/R12·Ql＝KR·Ql 式中的Ql代表原管電流量mAs，R1代表原來FFD， Q2代表新管電流量mAs，R2代表新FFD，KR＝R22/R12即距離系數(shù)。 求出距離系數(shù)KR和已知管電流量，就能求出新的管電流量。,（四）攝影距離,（五）屏-片組合體系,在X

51、線攝影時(shí)，絕大多數(shù)情況是在屏-片組合下進(jìn)行的。其組合情況影響著形成的照片影像密度、對比度、銳利度以至信息傳遞功能。在更換屏-片組合體系，特別是更換增感屏?xí)r，要充分注意增感屏的性能，尤其是增感屏的增感率(S)。 X線量一般用X線管的管電流量毫安秒(mAs)來表示。若Q0和Qm分別代表不用增感屏和應(yīng)用增感時(shí)的管電流量，則：Qm＝ Q0／S,若用Sl的增感屏所需管電流量為Ql，那么用S2的 增感屏所需的Q2就可用下式求出：

52、 Q2＝Sl/S2·Ql＝KsQl式中的Sl／S2＝Ks作為系數(shù)來處理，很易求出所用增感屏的管電流量。在臨床上往往把增感率為40的CaW04中速增感屏的增感率作為100，其他增感屏的增感率都用與它的比率來表示。,（五）屏-片組合體系,（六）濾線柵的應(yīng)用,在X線攝影時(shí)，會(huì)產(chǎn)生大量的散射線，而散射線對周圍其它物體也有穿透、被吸收和再次產(chǎn)生散射等作用。散射線量的多少與原發(fā)射線的能量，被照體的厚度、密度、原子序數(shù)以及照

53、射面積有關(guān)。,為了提高影像質(zhì)量，盡量減少散射線對照片的影響，主要方法有抑制法和消除法。其中最有效的方法是利用多葉遮線器和濾線器。,（六）濾線柵的應(yīng)用,（1）濾線柵(grid)：濾線柵是濾線器的主要組件，也稱為濾線板，有平行式、聚焦式和交叉式三種。目前X線設(shè)備所用濾線柵多為聚焦式。 1）結(jié)構(gòu)：聚焦式濾線柵的結(jié)構(gòu)是由許多薄鉛條和紙條交替排列黏合而成的平板。,2）技術(shù)參數(shù)：主要有：①焦距：是指聚焦式濾線柵的焦點(diǎn)與濾線柵中心的垂直距離。X線

54、攝影時(shí)，焦片距與濾線柵的焦距應(yīng)相等或接近。,②柵比：是指濾線柵鉛條高度與鉛條間距離之比。該值越大，吸收散射線的效果越好,目前有10：1，12：1，14：1。③柵密度：是指每lcm中所含鉛條數(shù)目。常用濾線柵的柵密度為40～80條/cm。,④濾線柵的曝光倍數(shù)：是指在照片上獲得相同的密度時(shí)，使用與不使用濾線柵時(shí)的照射量（mAs）的比值。,（2）濾線器的種類：可分為固定濾線器和活動(dòng)濾線器兩大類。,（七）照射野的應(yīng)用,散射線含有率受照射野影響很大

55、。在X線攝影中有效地縮小照射野，不僅減少被檢者的輻射劑量，而且可提高影像質(zhì)量。有效地使用多葉遮線器控制照射野，提高照片對比度。,四、X線攝影條件的應(yīng)用,四、X線攝影條件的應(yīng)用,X線攝影條件表的制定，除了攝影條件基本因素的應(yīng)用外，還必須考慮人體被檢部位構(gòu)成，被檢部位器官組織運(yùn)動(dòng)狀況、病理、年齡、胖瘦等因素。全國各地因發(fā)展水平不同，應(yīng)用方法也有差異。大體可歸納為四類。,按每厘米體厚改變管電壓的攝影方法，即變動(dòng)管電壓技術(shù)。它是把攝影中各因素作

56、為常數(shù)，管電壓相應(yīng)地隨著被檢體的厚度而變化的方法。其數(shù)值關(guān)系可用下式來表示：V＝2d十C 式中V代表管電壓的kV數(shù)，d代表被檢體的厚度(cm)，C代表常數(shù)可由實(shí)驗(yàn)求出。 例如當(dāng)管電流是100mA，攝影距離為100cm時(shí)，四肢骨的常數(shù)C＝30，腰椎骨的C＝26，頭部的C＝24。,(一)變動(dòng)管電壓法,變動(dòng)管電壓法的特點(diǎn)是，被檢體厚度增減lcm，管電壓就增減2kV。系數(shù)也不僅限于2，不過一般都將系數(shù)作為2來計(jì)算。 應(yīng)用這

57、種方法，其條件是身體厚度應(yīng)在實(shí)驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)體厚左右，若離開標(biāo)準(zhǔn)厚度太大，就會(huì)出現(xiàn)偏差，為此有的把系數(shù)修正為4或3。,(二)固定管電壓法,是在X線攝影中，管電壓值是固定的，mAs作為照片密度的補(bǔ)償，隨著被攝體的厚度和密度而變化。固定管電壓法所用的管電壓值，比變動(dòng)管電壓法對同一身體組織使用的管電壓值一般要高10kV～20kV，而所用的mAs值成倍下降。例如攝取頭顱側(cè)位條件用70kV、40mAs；若改用80kV，則僅用15mAs就能得到相應(yīng)效果。

58、,固定管電壓技術(shù)所獲得照片的黑白對比雖不如變動(dòng)管電壓技術(shù)所獲得照片的黑白對比那么強(qiáng)烈，但卻獲得了組織結(jié)構(gòu)細(xì)致、觀察范圍廣的效果。另外，由于固定管電壓技術(shù)所采用的管電壓值高，所以產(chǎn)生的散射線就多。在X線攝影中，一般都要用濾線柵來吸收散射線。,(三)對數(shù)率法X線攝影條件規(guī)范化,無論是改變管電壓的X線攝影方法，還是固定管電壓技術(shù)，都未能解決如何獲得一張優(yōu)質(zhì)X線照片，因此有必要恰當(dāng)?shù)剡x擇處理諸因素條件(管電壓、管電流量、幾何條件、感光材料、濾線

59、柵柵比、增感屏性能、電源整流方式、體厚等)的平衡關(guān)系問題。平衡諸攝影條件因素的方法由西門子公司的F．C1aalen研究的西門子條件表，又稱對數(shù)率法或點(diǎn)數(shù)法解決了這一問題。,所謂攝影條件規(guī)范化，就是指平衡X線攝影各因素，使其在X線照片上得到恰當(dāng)?shù)拿芏戎挡@得最大信息的方法，對數(shù)率法是較好的方法。其內(nèi)容是：將影響曝光量的三大因素管電壓（kV)、管電流量（mAs)、焦－片距（r）變換成對應(yīng)的對數(shù)率點(diǎn)數(shù)。 將產(chǎn)生攝影效果的感光量E記作：

60、 E＝K·Vn·mAs/r2 式中K為常數(shù)，n為隨管電壓值而變化的指數(shù)。一般認(rèn)為n在2～6之間變化。對上式兩邊取常用對數(shù)得 lgE＝lgK十nlgV十lgmAs—2lgr,(四)自動(dòng)曝光法,自動(dòng)曝光控制是在X線攝影時(shí)，將探測器置于人體與屏—片組合系統(tǒng)之間，實(shí)時(shí)監(jiān)測透過人體到達(dá)膠片的射線量，通過控制儀控制X線機(jī)的曝光時(shí)間。,根據(jù)探測器的種類，自動(dòng)曝光控制裝置分為光電式和電

61、離室式。光電式控制裝置的探測器為平板熒光材料，X射線在其中產(chǎn)生熒光，熒光經(jīng)反射后傳輸給光電管，轉(zhuǎn)化為電信號(hào)。電離室控制器所使用的探測器為平行板電離室，射線在電離室中電離氣體，產(chǎn)生的電離電荷被收集放大而產(chǎn)生電信號(hào)。一般電離室設(shè)定三個(gè)探測野，三個(gè)探測野可根據(jù)拍攝的體位進(jìn)行組合，保證整個(gè)照片的影像質(zhì)量。,自動(dòng)曝光控制是自動(dòng)控制X線機(jī)的曝光量(即mAs)，可以保證照片的光學(xué)密度。但X線影像質(zhì)量不僅與mAs有關(guān)，還決定于曝光管電壓。因此，使用自動(dòng)

62、曝光控制裝置并根據(jù)體位及體厚的變化，選擇合適的管電壓，可以保證高質(zhì)量的X線影像。,五、優(yōu)質(zhì)X線照片條件,五、優(yōu)質(zhì)X線照片條件,正確的X線診斷，是由醫(yī)師通過優(yōu)質(zhì)X線照片影像所提供的信息而作出的。 一般認(rèn)為，優(yōu)質(zhì)X線照片應(yīng)具備五個(gè)條件：符合診斷學(xué)的要求、適當(dāng)?shù)挠跋衩芏?、鮮明的影像對比度、良好的影像銳利度、照片斑點(diǎn)少。,(一)符臺(tái)診斷學(xué)的要求,符合診斷學(xué)的要求有二個(gè)涵義：一是正確的攝影體位，二是重要的影像細(xì)節(jié)必須清晰顯示。,CEC對影像診

63、斷質(zhì)量評價(jià)有了確切標(biāo)準(zhǔn)。其中符合診斷學(xué)的要求內(nèi)容是指在X線照片影像上能看到一些重要的解剖學(xué)結(jié)構(gòu)和細(xì)節(jié)，并且根據(jù)可見程度分為三級：①病變性質(zhì)可知，但細(xì)節(jié)未顯示，稱之為特征可見；②影像顯示了解剖學(xué)細(xì)節(jié)，但不能清晰地辨認(rèn)，稱之細(xì)節(jié)顯示；③影像能清晰顯示解剖結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)，并能辨認(rèn)稱之為細(xì)節(jié)清晰顯示。,(一)符臺(tái)診斷學(xué)的要求,所謂重要的影像細(xì)節(jié)顯示，是指可辨認(rèn)的細(xì)節(jié)大小尺寸。這些細(xì)節(jié)可能是正常的解剖學(xué)細(xì)節(jié)，亦可能是病理性的。 如胸部后前位照片影像

64、，其重要影像細(xì)節(jié)顯示：是指整個(gè)肺野(含心肺區(qū))小圓形細(xì)節(jié)在高對比區(qū)域顯示直徑為0.7mm，低對比區(qū)域顯示直徑為2mm；外周肺的線狀和網(wǎng)狀細(xì)節(jié)，在高對比區(qū)域顯示寬度為0.3mm，低對比區(qū)域?qū)挾葹?mm。,(一)符臺(tái)診斷學(xué)的要求,（二）適當(dāng)?shù)挠跋衩芏?照片上的影像是由密度組成的。無密度，照片將是一張無任何信息的透明膠片。 若曝光不足，照片影像就呈白霧色，骨小梁難以辨出，在頭顱片上的蝶鞍也顯示不出來，胸片中的空洞更難辨認(rèn)；若曝光量過大時(shí)

65、，骨小梁及骨的輪廓、病灶的形狀也難以判定。由此可知，只有照片上的影像的密度適當(dāng)時(shí)，才符合診斷的要求。,胸部前后位片：上中肺野為1.5～1.6，肋骨為0.3～0.5，心臟為0．32～0.56；腹部平片：腎臟部分為0.8～1.2，腰椎部為0.5l～1.0；骨盆前后位片：軟組織為1.0，股骨頭為0.5，大粗隆為0.7；頭顱正位片：顱板為0．8～1.2，顱腔為0.3～0.4，鼻腔為2.0；,四肢片：腕關(guān)節(jié)為0.8～1.0，骨皮質(zhì)為0.3～

66、0.5，軟組織為1.5～2.0，躁關(guān)節(jié)0.5～1.2，骨皮質(zhì)為0.3～0.5，軟組織為1.7～2.2。 一般認(rèn)為，照片影像密度值在0.7～1.5，可提供豐富的信息。,（三)鮮明的對比度,醫(yī)師觀察影像是通過照片上對應(yīng)于身體內(nèi)部組織和異常變化處的密度差，即對比度來決定有無病變。,不管天然對比度較強(qiáng)的骨骼與肌肉之間，還是天然對比度較差的乳房軟組織之間，都必須采用適當(dāng)?shù)姆椒?，如造影、?yīng)用γ值大的膠片、高仟伏攝影、軟組織攝影等來加大照片上的對比

67、度，通過識(shí)別分析，作出準(zhǔn)確的診斷。,一張優(yōu)質(zhì)的X線照片，其影像質(zhì)量除了有較好的對比度，還要具有良好的清晰度。清晰度是指影像邊緣的銳利程度，若出現(xiàn)影像邊緣不銳利，則稱為模糊?？捎媚：葋碚f明清晰度，影像模糊度大，則清晰度差；反之，影像模糊度小，則清晰度好。 相鄰組織影像的界限清晰程度叫銳利度。,（四)良好的銳利度,影像產(chǎn)生模糊的主要因素有：幾何學(xué)模糊、運(yùn)動(dòng)性模糊、增感屏-膠片系統(tǒng)產(chǎn)生的模糊和散射線性模糊。其中運(yùn)動(dòng)性模糊是最嚴(yán)重的模

68、糊。,1、幾何學(xué)模糊,X線球管靶面不是點(diǎn)光源，其有效焦點(diǎn)具有一定的幾何面積。根據(jù)光學(xué)原理可知，有效焦點(diǎn)面積越小，產(chǎn)生的半影越小，影像越清晰；反之，有效焦點(diǎn)面積越大，產(chǎn)生的半影越大，影像就越模糊，這種模糊稱幾何學(xué)模糊。,2、運(yùn)動(dòng)性模糊,在攝影過程中，焦點(diǎn)、被照體、膠片三者任何一個(gè)發(fā)生移動(dòng)，都能造成影像模糊，稱運(yùn)動(dòng)性模糊。產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)性模糊的原因很多，如機(jī)械系統(tǒng)固定不牢所致球管及暗盒的移動(dòng)，被檢者的不合作，臟器的生理性運(yùn)動(dòng)和病理性運(yùn)動(dòng)等。在實(shí)際

69、工作中，應(yīng)注意焦點(diǎn)、被照體、膠片三者相對固定，控制和降低由運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的模糊。,3、增感屏-膠片系統(tǒng)產(chǎn)生的模糊,1）增感屏性模糊　增感屏熒光物質(zhì)顆粒的大小對模糊度的影響較大, 熒光顆粒越大，發(fā)光效率越高，熒光擴(kuò)散現(xiàn)象越嚴(yán)重，則產(chǎn)生的模糊度越大。另外，增感屏的熒光層是由多層熒光顆粒疊加而成的，層數(shù)越厚，接受X線照射的斜角越大，模糊度也越大。 2）屏片接觸性模糊　增感屏和膠片本身具有一定的模糊性，但兩者接觸不良時(shí)，還會(huì)產(chǎn)生影像模糊。,